Найден надежный способ предотвратить тепловой взрыв при переработке отработанного ядерного топлива
Ученые Института физической химии и электрохимии имени А. Фрумкина РАН проанализировали причины возникновения быстрых и интенсивных тепловых взрывов, которые могут происходить в технологических смесях во время переработки отработавшего ядерного топлива. Результаты 20-летних исследований позволили определить наиболее надежный способ предотвратить такие взрывы. Их суть — исключить нагревание смесей до критических стартовых температур, сообщили в Минобрнауки России.
Результаты опубликованы в журнале Progress in nuclear energy. Как поясняют ученые, при достижении критической стартовой температуры начинается саморазогрев смеси. Он обусловлен кинетикой взаимодействия ее компонентов и тепловым эффектом реакций. «Техническими средствами, то есть измерением температуры или давления внутри аппарата, невозможно надежно отследить момент возникновения экзотермической реакции в смесях экстрагентов и сорбентов с азотнокислыми окислителями.
Эти реакции возникают в очень тонких слоях экстрагента или небольших локальных зонах сорбентов и развиваются быстро, что предъявляет повышенные требования к научному обеспечению взрывобезопасности для технологических решений на предприятиях по переработке ядерного топлива», — сообщила заведующая лабораторией радиоэкологических и радиационных проблем ИФХЭ РАН Елена Белова.
Тепловой взрыв происходит при быстром выделении большого количества газообразных продуктов, которые создают в сосуде высокое давление. Эксперименты показали, что величина саморазогрева не всегда пропорциональна мощности теплового взрыва. Кроме того, как поясняют специалисты, радиолиз — облучение смеси при распаде радиоактивных компонентов — может как увеличивать, так и уменьшать вероятность взрыва.
При нагреве смеси между ее компонентами и продуктами их радиационно-химических превращений также могут происходить разные реакции, в том числе снижающие критическую стартовую температуру. Поэтому для каждого технологического процесса нужно отдельно определять эту температуру.
«Тепловые взрывы не всегда приводят к разрушению аппаратов, нарушению их герметичности или выбросу радиоактивного содержимого в окружающую среду. Последствия зависят объема и заполненности аппарата, состава смесей, степени герметичности и других обстоятельств. Поскольку предусмотреть и учесть все факторы, влияющие на интенсивность тепловых взрывов, невозможно, необходимо принимать все возможные меры по их предотвращению. Мы научно обосновали возможности безопасной эксплуатации радиохимических комплексов по регенерации отработавшего ядерного топлива и фракционированию жидких радиоактивных отходов», — сказала Елена Белова.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно